Jet impingement heat transferand flow characteristics analysis of heat sinks which optimized in duct flow

Yıl 2015, Cilt: 31 Sayı: 1, 43 - 55, 01.02.2015

Kenan Yakut Abdüssamed Kabakuş , Faruk Yeşildal Altuğ Karabey

Öz

Impinging air jets are used in many areas where refrigeration is required such as cooling of electronic devices, thermal treatment of metals and glass tempering. In the heat transfer by impinging jets, the less fluid is used and the better cooling is obtained also in addittion to these pump/fan load decreases. In this study, heat and flow characteristics which are obtained in channel flow have been compared with the jet impingement for heat sinks having rectangle and hexagon finned which are took place on the narrowing-extending geometry. The results are presented in Nu-Re, Cpx,y-l/(l0/2) and ?-Re for enhancement efficiency in constant power pump.

Anahtar Kelimeler

Impinging jet, Heat transfer enhancement, Thermal camera

Kanal akışında optimize edilmiş ısı alıcıların çarpan jetle ısı transferi ve akış karakteristikleri analizi

Öz

Çarpan hava jetleri soğutmanın ihtiyaç duyulduğu birçok uygulamada kullanılmaktadır. Elektronik elemanların soğutulması, metallerin ısıl işlemleri ve cam temperleme gibi birçok alanda çarpan jetler kullanılmaktadır. Çarpan jetlerde daha az akışkan kullanılarak daha iyi soğutma elde edilmekte ve pompa/fan yükü azalmaktadır. Bu çalışmada kanal akışında Taguchi Deney Optimizasyonu Yöntemi ile optimize edilmiş daralan-genişleyen geometride dizilmiş dikdörtgen ve altıgen kanatçıklı ısı alıcılar için kanal akışında elde edilen ısı ve akış karakteristikleri ile çarpan jetle elde edilen karakteristikler karşılaştırılmıştır. Sonuçlar; Nu-Re, Cpx,y-l/(l0/2) ve sabit pompa gücünde iyileştirme verimi için ?-Re şeklinde sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Çarpan jet, Isı transferinin iyileştirilmesi, Termal kamera

Kaynakça

• Alemdaroğlu, N., Altıgen kanatçıklı ısı alıcılarında ısı ve akış karakteristiklerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum, 2005
• Chaudhari, M., et. al., Heat transfer of cooling, impingement Journal of Heat and Mass Transfer 53, –1069, 2010 synthetic jet International
• Gulati, P., et. al., Influence of the shape of the nozzle on local heat transfer distribution between smooth flat surface and impinging air jet, International Journal of Thermal Sciences, 48, 602–617, 2009
• Hofmann, H.M., et. al., Measurements on steady state heat transfer and flow structure and new correlations for heat and mass transfer in submerged impinging jets, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50, 3957–3965, 2007 McClintock, Kline, S.J., F.A., Describing uncertainties in single-sample experiments, Mech. Eng., 75, 3-8, 1953.
• Li, H.Y., et. al., Thermal performance measurement of heat sinks with confined impinging jet by infrared thermography, International Journal of Heat and Mass Transfer, 48, 5386–5394, 2005.
• Şahin, B., Daralan-genişleyen geometride dizilmiş dikdörtgen kanatçıklı ısı değiştiricilerinde ısı ve akış karakteristiklerinin incelenmesi, Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum, 2004
• Tahat, M., et. al., Heat transfers from pin-fin arrays experiencing forced convection, Applied Energy, /4, 419-442, 2000 Tahat, M.A., et. al., convections from pin fin arrays, Applied Energy, , 335-351, 1994 Forced steady-state
• Yakut, K., et. al., Performance and flow-induced vibration turbulators, Applied Energy, 79 (1), 273-288, 2004 for conical-ring